【技术实现步骤摘要】
本技术涉及多晶硅还原炉,尤其涉及一种多晶硅还原炉水冷却系统。
技术介绍
1、多晶硅主要应用在太阳能光伏及电子通讯产品领域中,近年来,随着我国经济的不断发展太阳能光伏及电子通讯产品的市场迅速扩张,而多晶硅作为太阳能光伏及电子通讯产品的核心原材料,其需求也随之增加。现有多晶硅生产系统中,还原系统作为多晶硅生产过程中的重要一环,其运行效率是影响多晶硅产量的直接因素。
2、国内的多晶硅生产企业中,80%以上采用“改良西门子法”工艺,通过“改良西门子法”生产多晶硅时,三氯氢硅和氢气经过一定的配比混合后经过管道通过底盘喷嘴喷入还原炉中,在1080℃-1200℃、6bar条件下发生气相化学沉积反应,三氯氢硅还原后在通电的硅芯上沉积形成多晶硅棒。待多晶硅棒生长达到产品要求后,电极停电,对还原炉进行冷却,待多晶硅棒温度降到80℃以下时进行拆棒操作。
3、目前,大部分还原炉冷却系统中,还原炉钟罩用110-150℃的高温水进行冷却,底盘用80-100℃的热水进行冷却,电极用30-50℃的中温水进行冷却。在还原炉反应阶段,高温水将钟罩热量带走后通过高温水闪蒸罐闪蒸使热量得到回收利用。在还原炉停炉冷却阶段,从高温水闪蒸罐出来的高温水初始温度高,拆炉后多晶硅棒温度200℃左右,温度过高不能满足拆棒要求,需经两个小时的自然冷却,待多晶硅棒温度降到80℃以下时进行拆棒操作。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术提供一种多晶硅还原炉水冷却系统,主要目的是既能保证高温水闪蒸罐热能回收不受影响,又
2、为达到上述目的,本技术主要提供如下技术方案:
3、一方面,本技术提供了一种多晶硅还原炉水冷却系统,该系统包括:闪蒸部、电极冷却部和钟罩冷却部;
4、所述闪蒸部包括闪蒸罐、第一进水管和第一回水管,所述第一进水管的一端连接于所述闪蒸罐的下端,另一端连接于还原炉钟罩夹套的下端进口,所述第一回水管的一端连接于所述还原炉钟罩夹套的上端出口,另一端连接于所述闪蒸罐的上端,所述第一进水管安装有第一阀门,所述第一回水管安装有第二阀门;
5、所述电极冷却部包括第一水罐和第一换热器,所述第一水罐的下端连接于第二进水管的一端,所述第二进水管的另一端连接于电极夹套进口,所述第二进水管连通于所述第一换热器,电极夹套出口连接于第二回水管的一端,所述第二回水管的另一端连接于所述第一水罐的上端;
6、所述钟罩冷却部包括第二水罐和第二换热器,所述第二水罐的下端连接于第三进水管的一端,所述第三进水管的另一端连接于还原炉钟罩夹套的下端进口,所述第三进水管连通于所述第二换热器的第一空间,还原炉钟罩夹套的上端出口连接于第三回水管的一端,所述第三回水管的另一端连接于所述第二水罐的上端,所述第三进水管安装有第三阀门,所述第三回水管安装有第四阀门;
7、其中,所述第二进水管通过第一衔接管连接于所述第二换热器的第二空间的进口,所述第二回水管通过第二衔接管连接于所述第二换热器的第二空间的进口,所述第二换热器的第二空间的出口通过第四回水管连接于所述第一水罐的上端,所述第一衔接管安装有第五阀门,所述第二衔接管安装有第六阀门。
8、本技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
9、可选的,还包括第一水泵、第二水泵和第三水泵,所述第一水泵安装于所述第一进水管,所述第二水泵安装于所述第二进水管,所述第三水泵安装于所述第三进水管。
10、可选的,还包括第七阀门和第八阀门,所述第七阀门安装于还原炉钟罩夹套的下端进口,所述第八阀门安装于还原炉钟罩夹套的上端出口。
11、可选的,还包括循环冷却水管,所述第二进水管连通于所述第一换热器的第一空间,所述循环冷却水管连通于所述第一换热器的第二空间。
12、另一方面,本技术还提供一种多晶硅还原炉水冷却方法,在还原炉运行时,使用上述多晶硅还原炉水冷却系统,包括如下步骤:
13、(1)关闭所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门和所述第六阀门,开启所述第一阀门和所述第二阀门;
14、(2)所述闪蒸罐内的水经过所述第一进水管进入还原炉钟罩夹套,然后通过第一回水管回到闪蒸罐,将还原炉钟罩的热量转移至闪蒸罐;
15、(3)所述第一水罐内的水经过所述第二进水管进入所述电极夹套,然后通过所述第二回水管回到所述第一水罐,在上述过程中,第一水罐内的水通过所述第一换热器进行降温。
16、另一方面,本技术还提供一种多晶硅还原炉水冷却方法,在还原炉停炉时,使用上述多晶硅还原炉水冷却系统,包括如下步骤:
17、(1)关闭所述第一阀门和所述第二阀门,开启所述第三阀门、所述第四阀门,同时开启所述第五阀门和所述第六阀门中的一个;
18、(2)所述第二水罐内的水经过所述第三进水管进入还原炉钟罩夹套,然后通过所述第三回水管回到所述第二水罐;
19、(3)所述第一水罐内的水经过所述第二进水管进入电极夹套,然后通过所述第二回水管回到所述第一水罐,在上述过程中,所述第二进水管或者第二回水管中的水分流至所述第二换热器的第二空间,带走所述第二换热器的第一空间中水的热量。
20、可选的,在步骤(1)中,开启所述第六阀门,关闭所述第五阀门时,为停炉第一阶段;开启所述第五阀门,关闭所述第六阀门时,为停炉第二阶段。
21、可选的,所述停炉第一阶段的时长为3.5-4.5h,或者,还原炉钟罩内的温度降低至150-250℃之间时,所述停炉第一阶段结束。
22、由上述技术方案,本技术至少具有下列优点:
23、停炉后,运行的冷却系统与高温水闪蒸罐脱开,不影响原高温水闪蒸罐的闪蒸系统;还原炉拆炉时,钟罩温度低,有效防止拆炉过程中的烫伤风险,提高了工作安全性;拆炉后硅棒温度满足拆棒要求,节约了硅棒自然降温的时间,提高了工作效率。
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1.一种多晶硅还原炉水冷却系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉水冷却系统,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉水冷却系统,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉水冷却系统,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉水冷却系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉水冷却系统,其特征在于,
【专利技术属性】
技术研发人员:刘志威,高明,秦征宇,
申请(专利权)人:新疆大全新能源股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
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